To gutter mistet for over 31.000 år siden et par melketenner, og de ble bevart i permafrosten i Sibir.

Nå har danske forskere oppdaget at det var adenovirus i tennene. Adenovirus er fortsatt et veldig utbredt virus som gir særlig barn og unge luftveisinfeksjoner.

– Vi har funnet to ulike typer adenovirus i melketennene – type 1 og type 2. Nå vet vi at mennesket også fikk barnesykdommer for over 30.000 år siden, sier Sofie Holtsmark Nielsen, som fant var forhistoriske virus-DNA-et da hun skrev sin doktoravhandling på Eske Willerslevs GLOBE Institut ved Københavns Universitet (KU).

DNA-analysene viser at adenoviruset ikke har forandret seg noe særlig siden på 31.000 år.

– De to virusstammene fra adenovirus C ligner på de som ofte rammer spedbarn den dag i dag, sier Martin Sikora, som er førsteamanuensis på Lundbeck Foundation GeoGenetics Center på GLOBE Institutet og leder av forskningen.

Studien er fortsatt ikke publisert i et vitenskapelig tidsskrift, men er tilgjengelig på nettsiden Biorxiv.

Studien slår verdensrekord

Det er første gang forskere har hentet ut så gammelt DNA fra et virus.

Verdensrekorden tilhørte tyske forskere, med 10.500 år gammelt DNA fra hepatitt B-virus i tre skjeletter – det ble publisert i tidsskriftet Science i 2021.

Sofie Holtsmark Nielsen slo rekorden da hun lette etter mikroorganismer i 3.000 DNA-prøver som GLOBE-instituttet oppbevarer i frysere.

De to melketennene har instituttet i pulverisert form fra en arkeologisk utgraving ved Jana-elven i det nordlige Sibir. Tidligere har forskerne fra Københavns Universitet gjennomført analyser av tennene som avslørte at det levde folk i Sibir før enn tidligere antatt.

Det er helt vanlig at virusinfeksjoner i blodet etterlater DNA i tennene.

– Det strømmer blod gjennom dette området av kroppen, og man kan finne rester av infeksjoner på tennene. Man kan også finne rester av det vi har spist, eller bakterier, virus og sopp i munnen, forklarer Nielsen.

Vanligvis blir virus-DNA brutt ned i løpet av et århundre, men de to adenovirusene har blitt beskyttet av permafrosten og emaljen i tennene.

Viruset kan være 700.000 år gammelt

Så langt har man antatt at adenovirus ikke har plaget mennesket spesielt lenge, forteller Nielsen, som i dag er ansatt ved Statens Serum Institut i Danmark.

Men hun og kollegene hennes viser at forfedrene har blitt smittet lenge før de to gutter i Sibir mistet melketennene sine. Viruset har trolig smittet menneskearter i 700.000 år, med en usikkerhetsmargin på 300.000 år, regner forskerne seg fram til.

Beregningene har de gjort med en matematisk modell som kalles BEAST. Ved hjelp av data om virusets mutasjonsrate – altså hvor ofte det muterer – kan modellen anslå når den begynte å tilpasse seg mennesket.

– De to typene adenovirus vi har funnet, ligner den moderne varianten. De har ikke utviklet seg særlig mye i årenes løp, sier Nielsen.

– Vi vet derfor at viruset er veldig stabilt. Dermed kan vi regne oss fram til at det er om lag 700.000 år siden at virustypene ble skilt fra en felles stamfar i mennesket.

Kanskje har viruset blitt overført fra neandertalere, spekulerer forskerne.

– En glimrende studie

Studien fra GLOBUS er tilgjengelig på en såkalt preprintserver, der forskere kan dele studiene sine med hverandre før de blir akseptert av et vitenskapelig tidsskrift.

Men forskningen har fortsatt ikke gjennomgått fagfellevurdering, der uavhengige forskere sjekker at metoder og konklusjoner holder må.

Men flere forskere som har lest studien, mener den er av høy kvalitet.

– Det er en glimrende studie med velprøvde metoder, sier Palle Villesen, som forsker på fossile virus. Han er forsker ved Center for Bioinformatik ved Aarhus Universitet.

– Det er veldig interessant at man kan finne kjente infeksjonssykdommer og følge dem over tid, legger han til.

Utfordrer grensene

Samme vurdering kommer fra Terry Jones. som er seniorforsker ved Avdeling for Zoologi ved Cambridge University i Storbritannia.

– Jeg har ingen bekymringer angående resultatet. Forskerne fra GLOBUS er blant de beste i verden. De har virkelig gode data, sier Jones.

– Det er utrolig at virus-DNA er så godt bevart. For 10 år siden ville det være umulig, legger den britiske forskeren til. Han har tidligere arbeidet sammen med forskere fra GLOBE om å kartlegge DNA fra pest i 5.000 år gamle skjeletter.

Søren Riis Paludan, som er professor i virologi ved Aarhus Universitet, er enig:

– Det er en god og solid studie, sier han.

Superstabilt virus

For tiden hører vi mye om at koronaviruset muterer og blir til nye varianter. Influensavirus muterer også fra år til år. Begge virus endrer seg veldig lett fordi arvemassen består av ustabile RNA-molekyler.

Adonovirus er en annen type virus fordi arvematerialet består av DNA. Det gjør det mer stabilt.

– Så det at det er mindre mutasjon i adenovirus, er ikke så underlig. Men det er fortsatt interessant at det har endret seg så lite gjennom 31.000 år. Det viser at den allerede den gangen hadde oppnådd en form for likevekt med mennesket, sier Paludan.

Konklusjonen blir styrket av at forskerne finner både type 1-adenovirus i den ene melketannen og typen 2-adenovirus i den andre, mener Palle Villesen.

– Hvis de bare hadde funnet én type, kunne man tenke seg at det var snakk om forurensning i DNA-prøvene. Men den mistanken blir avfeid fordi de har funnet to typer, sier han.

Fortiden forteller om framtiden

Terry Jones avviser også at virusene er forurensning.

– Det var et problem tidligere i dette forskningsfeltet. Men forskerne fra GLOBE har vært ledende med å utvikle teknikker til å unngå det. Så det er jeg ikke bekymret for, sier han.

Funn av forhistoriske virus forteller hvordan virus vil oppføre seg i framtiden, mener den britiske forskeren:

– Fortiden forteller om framtiden – forhistoriske virus kan fortelle oss noe om framtidens virus. Jo mer DNA fra forhistoriske virus vi kan isolere og analysere, desto mer kunnskap får vi om hvordan virus endrer seg over tid, og hva vi bør holde øye med, sier han.

Ren grunnvitenskap

Ulike adenovirustyper blir noen ganger brukt som såkalte vektorer i vaksiner – det vil si at de blir brukt til å transportere vaksinen inn i cellene i kroppen.

I koronavaksinen fra AstraZeneca ble det for eksempel brukt en kopi av et svekket adenovirus som infiserer gorillaer, men som ikke kan replisere seg i mennesker.

I en pressemelding fra GLOBE blir det spekulert i at den nye kunnskapen om adenovirusets stabilitet kan brukes i forbindelse med vaksineutvikling.

Det tviler Søren Riis Paludan på:

– Denne typen kunnskap ligger på grunnleggende plan, og det er fascinerende. Men jeg synes ikke bruksperspektivet er så relevant, sier han.

– Det er ren grunnvitenskap, og det er positivt ment. Det er viktig at det blir drevet mye slik forskning, der vi ikke aner om det kan brukes til noe konkret.

Referanse:

Sofie Holtsmark Nielsen mfl.: 31,600-year-old human virus genomes support a Pleistocene origin for common childhood infections. biorxiv, 2021. Doi.org/10.1101/2021.06.28.450199

© Videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygaard for forskning.no. Les originalsaken på videnskab.dk her.

Vi vil gjerne høre fra deg!

TA KONTAKT HER
Har du en tilbakemelding, spørsmål, ros eller kritikk? Eller tips om noe vi bør skrive om?

Virus hoppet mellom menneske og ape

For første gang har et adenovirus, som blant annet kan forårsake lungebetennelse, beveget seg mellom menneske og ape. Men hvem hadde det først?